DE210104C - - Google Patents

Description

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

£ 210104-KLASSE 21 d. GRUPPE £ 210104- CLASS 21 d. GROUP

Zusatz zum Patente 207707 vom al. März 1908.Addition to patents 207707 from al. March 1908.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 8. November 1908 ab. Längste Dauer: 20. März 1923.Patented in the German Empire on November 8, 1908. Longest duration: March 20, 1923.

Die Erfindung betrifft eine weitere Anwendung des dem Patent 207707 zugrunde liegenden Erfindungsgedankens, wodurch es ermöglicht wird, daß ζ. B. auch ein Wechselstromerzeuger der gebräuchlichen Bauart zur Lieferung eines Stromes begrenzter Stärke verwendet werden kann.The invention relates to a further application of the patent 207707 underlying Inventive concept, which makes it possible that ζ. B. also an alternator of the usual type used to deliver a current of limited strength can be.

Im Hauptpatent sind unter anderem Anordnungen angegeben, bei welchen die konstantenIn the main patent, among other things, arrangements are given in which the constant

Amperewindungen und jene, welche durch Selbsterregung zu erzeugen sind, in zwei getrennten Läuferwicklungen bei gemeinsamem Ständer hervorgebracht werden. Die vorliegende Anordnung besteht nun darin, daß die beiden Amperewindungen in zwei getrennten Maschinen,, in einer Haupt- und einer' Nebenmaschine, erzeugt werden, welche nun gemeinsam den gewünschten Strom zu liefern haben. In Fig. ι ist eine solche Anordnung dargestellt. Die konstanten Amperewindungen werden im Läufer k der Hauptmaschine erzeugt, zu welcher der Ständer ο* gehört, die von der Spannung abhängigen Amperewindungen dagegen im Läufer e, welcher sich im Ständer s der Nebenmaschine befindet. Die beiden Ständer 6" und j sind zueinander parallel geschaltet, die Läufer k und e miteinander direkt gekuppelt gedacht. Die Läuferwicklung k der Hauptmaschine wird hier beispielsweise mit Gleichstrom über einen regelbaren Widerstand r und Schleifringe q gespeist. Die Hauptmaschine hat also eine von den gebräuchlichen Wechselstromgeneratoren nicht wesentlich abweichende Form, die man auch beliebig wählen darf. Man könnte allenfalls den Induktor k ohne ausgeprägte Pole ausführen, um eine möglichst genaue Arbeitsweise zu erzielen. Ferner kann natürlich auch die Wicklung k als Gleichstromankerwicklung ausgebildet werden, welcher mittels Stromwender ein ein- oder mehrphasiger Wechselstrom von einer zwangläufig gekuppelten Erregermaschine zugeführt wird. Hierbei würde die Hauptmaschine für sich mit ihrer Erregermaschine wieder eine Synchronmaschine mit den gewöhnlichen Eigenschaften darstellen. Ampere turns and those which are to be generated by self-excitation are produced in two separate rotor windings with a common stator. The present arrangement now consists in that the two ampere-turns are generated in two separate machines, in a main and a secondary machine, which now have to jointly deliver the desired current. Such an arrangement is shown in FIG. The constant ampere turns are generated in the rotor k of the main machine, to which the stator ο * belongs, while the voltage-dependent ampere turns are generated in the rotor e, which is located in the stator s of the secondary machine. The two rack 6 "and j are connected in parallel, k the runners and e each intended directly coupled. The rotor winding k of the main engine is here, for example, r with direct current via a variable resistor and q fed slip rings. The main engine thus has one of the customary Alternating current generators do not have a significantly different shape, which can also be chosen at will. At best, the inductor k could be designed without pronounced poles in order to achieve the most precise operation possible. Furthermore, the winding k can of course also be designed as a direct current armature winding, which or multiphase alternating current is supplied from a positively coupled exciter, whereby the main machine and its exciter would again represent a synchronous machine with the usual properties.

Die Speisung des Läufers e der Nebenmaschine erfolgt wie "nach dem Hauptpatent beispielsweise über einen Spannungstransformator h und einen regelbaren.Widerstand w mittels Bürsten b und Stromwender.The rotor e of the secondary machine is fed as "according to the main patent, for example via a voltage transformer h and a controllable resistor w by means of brushes b and commutators.

Die Wirkungsweise einer solchen Anordnung läßt sich nun auch in folgender Weise erklären. Die Nebenmaschine liefert, sobald sie eine geradlinige Spannungscharakteristik hat, einen Strom, welcher stets der Spannung proportional ist, wie sich leicht einsehen läßt. Hat nun auch die Hauptmaschine eine geradlinige Sättigungskurve, so liefert sie für sich allein bei konstanter Gesamterregung in der Wicklung k einen Strom, welcher der geometrischen Differenz aus der Gesamterregung in k und den für die jeweilige Spannung erforderlichen Erregeramperewindungen (diese im engeren Sinne) proportional ist. Der Strom der Hauptmaschine nimmt also um so viel ab, als die Erregeramperewindungen ver-The mode of operation of such an arrangement can now also be explained in the following way. As soon as it has a rectilinear voltage characteristic, the secondary machine supplies a current which is always proportional to the voltage, as can easily be seen. If the main machine now also has a straight saturation curve, it supplies a current on its own with constant total excitation in the winding k , which is proportional to the geometric difference between the total excitation in k and the excitation ampere turns required for the respective voltage (this in the narrower sense) . The current of the main machine therefore decreases by as much as the excitation amp turns

3535

4040

4545

5555

6060

brauchen. Diese Stromabnahme steht daher in einem konstanten Verhältnis nach Richtung und Größe zur Spannung. Da nun die Nebenmaschine einen der Spannung proportionalen Strom zu liefern imstande ist, kann man es so einrichten, daß die Stromabnahme bei der Hauptmaschine durch den zusätzlichen Strom der Nebenmaschine nach Richtung und Größe' genau ausgeglichen wird.to need. This current decrease is therefore in a constant relationship according to direction and size to tension. Since the secondary machine now has a current proportional to the voltage is able to deliver, it can be set up in such a way that the current decrease in the Main machine by the additional flow of the secondary machine according to direction and size ' is exactly balanced.

ίο Für eine solche Arbeitsweise müssen, wie sich zeigen läßt, die Bürsten b an der Nebenmaschine so eingestellt werden, daß der von ihr gelieferte Strom zur Spannung im allgemeinen ungefähr um 90⁰ verschoben ist. Um die Bürsten und übrigen Teile der Nebenmaschine einzustellen, kann man dasselbe Verfahren wie nach dem Hauptpatent anwenden, indem man Haupt- Und Nebenmaschine als ein Ganzes betrachtet.ίο For such a procedure, must as can be shown, the brushes are set to slave machines so b that the current supplied by it is shifted to the voltage is generally about 90 ^0th To adjust the brushes and other parts of the slave machine, the same procedure as in the main patent can be used by considering the master and slave machine as a whole.

Der Antrieb der Nebenmaschine kann wie in Fig. ι beispielsweise durch zwangläufige, mechanische Kupplung mit der Hauptmaschine erfolgen. Die Nebenmaschine kann aber auch an entfernterer Stelle durch einen Synchronmotor angetrieben werden. Dagegen bietet es wegen der Inbetriebsetzung Schwierigkeiten, die Nebenmaschine selbst als Synchronmotor, etwa leer, zu betreiben. Die Anordnung in Fig. ι ist zweipolig und dreiphasig dargestellt, natürlich läßt sich jede beliebige Pol- und Phasenzahl anwenden.The drive of the auxiliary machine can, for example, as in Fig. mechanical coupling with the main engine. The secondary machine can also be remotely operated by a Synchronous motor are driven. On the other hand, because of the commissioning, it presents difficulties to operate the auxiliary machine itself as a synchronous motor, for example empty. The order in Fig. ι is shown two-pole and three-phase, of course, any one can be Use number of poles and phases.

Zur Erzeugung einphasigen Wechselstromes müssen dieselben Vorkehrungen wie an den Anordnungen des Hauptpatentes (nach Patent 207707) getroffen werden, indem also alle Wechselfelder in der Nebenmaschine durch Kurzschlußbürsten oder eine Kurzschlußwicklung beseitigt oder in Drehfelder übergeführt werden. An der Hauptmaschine werden dann zweckmäßig die Feldpulsationen höherer Periodenzahl ebenfalls durch eine Dämpfer-(Kurzschluß-)Wicklung vermieden, und es kann in der Gleichstromzuführung eine Drosselspule zur Verhinderung eines übergelagerten Wechselstromes eingeschaltet werden. Wird die Hauptmaschine mit einem Stromwender versehen und durch Wechselstrom von einer ihrerseits mit Gleichstrom gespeisten Erregermaschine erregt, so können diese letzteren Vorkehrungen auch auf die Erregermaschine Anwendung finden.To generate single-phase alternating current, the same precautions must be taken as on the arrangements of the main patent (according to patent 207707) are made by all alternating fields in the auxiliary machine by short-circuit brushes or a short-circuit winding eliminated or transferred to rotating fields. The field pulsations are then expedient on the main machine higher number of periods also avoided by a damper (short-circuit) winding, and there can be a choke coil in the direct current supply to prevent a superimposed AC current can be switched on. The main engine is provided with a commutator and by alternating current excited by an exciter powered by direct current, so can these latter precautions also apply to the exciter.

In Fig. 2 ist noch ein Anwendungsbeispiel für die hier beschriebene Anordnung (der Einfachheit halber für Einphasenstrom) dargestellt. Soll z. B. in den Nebenkreisen I, II, III, IV usw. ein Strom begrenzter Stärke her-• gestellt werden, so ist es natürlich nicht notwendig, für jeden Kreis eine besondere Einrichtung zu treffen, sondern man braucht nur in dem Hauptkreis L einen Strom dieser Eigenschaft zu erzeugen, indem man z. B. an den Punkten K die hier beschriebene Anordnung anschließt. In den Nebenkreisen fließt dann entweder derselbe Strom wie im Hauptkreis, z. B. im Nebenkreis I, oder ein Strom beliebiger Größe, welcher im Kreis II beispielsweise durch einen gewöhnlichen Stromtransformator, in III durch einen regelbaren Transformator dieser Art und in IV durch einen solchen in Sparschaltung vom Hauptkreis abgenommen wird. Das Abschalten der Nebenkreise erfolgt durch Kurzschließen derselben, etwa durch die Schalter 1 bis 4 (auf der Primär- oder Sekundärseite der Stromtransformatoren). Eine Überlastung in einem Kreise kann dadurch eintreten, daß der Widerstand desselben und damit die Spannung zu hoch anwächst, weshalb auch das Schließen der Schalter 1 bis 4 oder auch des Hauptschalters 5 gegebenenfalls in Abhängigkeit von der Spannung durch bekannte Vorrichtungen selbsttätig erfolgen kann. Ein solches Verteilungssystem kann natürlich auch durch die in dem Hauptpatent angegebenen Anordnungen, gespeist werden, oder durch irgendwelche andere Einrichtungen dieser Art, da dieses System nur die sinngemäße Umkehrung eines gebräuchlichen Spannungsnetzes darstellt. In Fig. 2 an application example for the arrangement described here (for the sake of simplicity for single-phase current) is shown. Should z. If, for example, a current of limited strength is produced in the secondary circuits I, II, III, IV etc., it is of course not necessary to find a special device for each circuit, but a current is only required in the main circuit L. to produce this property by z. B. at the points K, the arrangement described here connects. In the secondary circuits then either the same current flows as in the main circuit, e.g. B. in the secondary circuit I, or a current of any size, which is taken in circuit II for example by an ordinary current transformer, in III by a controllable transformer of this type and in IV by such an economy circuit from the main circuit. The secondary circuits are switched off by short-circuiting them, for example using switches 1 to 4 (on the primary or secondary side of the current transformers). An overload in a circuit can occur because its resistance and thus the voltage increase too high, which is why switches 1 to 4 or main switch 5 can also be closed automatically by known devices depending on the voltage. Such a distribution system can of course also be fed by the arrangements specified in the main patent, or by any other devices of this type, since this system only represents the analogous reversal of a conventional voltage network.

Die Nebenmaschine kann außer der bereits beschriebenen Aufgabe noch eine etwas selbständigere erfüllen, indem sie zur Lieferung eines Ersatzstromes benutzt wird, wenn z. B. in einer Leitung unvermeidliche oder beabsichtigte Widerstände parallel liegen, die einen unveränderlichen wahren oder scheinbaren Widerstandswert besitzen. Solche Widerstände verzehren einen mit der Spannung pro-■ portionalen Strom. Eine Maschine mit den Eigenschaften der hier beschriebenen Nebenmaschine ist also gemäß dem früher Gesagten imstande, einen Ersatzstrom für diesen Stromverlust zu liefern, wobei sie parallel geschaltet wird,- so daß an der Nutzverbrauchstelle der ursprüngliche Strom abgegeben wird. Die Einstellung der Nebenmaschine für diesen Zweck erfolgt in der Weise, daß man die betreffende Leitung bei angeschalteter Nebenmaschine am Anfang und Ende offen läßt und von einer synchronen, ebenfalls parallel gelegten, Spannungsquelle der Leitung an beliebiger Stelle eine Spannung aufdrückt. Die Bürsten und übrigen Teile an' der Nebenmaschine sind dann so einzustellen, daß bei be- liebiger Spannung von der fremden Spannungsquelle kein Strom in die Leitung übergeht. In addition to the task already described, the secondary machine can also perform a somewhat more independent task meet by using it to supply a backup power if z. B. unavoidable or intentional resistances are parallel in a line, which one have invariable true or apparent resistance. Such resistance consume a current proportional to the voltage. A machine with the The properties of the secondary machine described here are therefore in accordance with what was said earlier able to provide a backup power for this power loss, being connected in parallel - so that the original electricity is delivered at the point of use. the Adjustment of the secondary machine for this purpose is carried out in such a way that one of the Leaves the line open at the beginning and end when the secondary machine is switched on and from a synchronous, also parallel, voltage source of the line to any Put a tension on it. The brushes and other parts on the ancillary machine must then be set so that at any voltage from the external voltage source no current passes into the line.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:Patent Claims: I. Einrichtung zur Erzeugung eines synchronen Wechselstromes begrenzter Stärke nach Patent 207707, dadurch ge-I. Device for generating a synchronous alternating current limited Starch according to patent 207707, thereby kennzeichnet, daß die konstanten und die durch die Spannung hervorzubringenden Amperewindungen in zwei besonderen Maschinen, in einer Haupt- und einer mit dieser synchron angetriebenen Nebenmaschine, erzeugt werden.indicates that the constant and those produced by the tension Ampere-turns in two special machines, one main and one with this one synchronously driven auxiliary machine are generated. 2. Verfahren zur Einstellung der Nebenmaschine in der Einrichtung nach Anspruch ι, zum Ausgleich von zur Spannung proportionalen Verlustströmen einer Leitung, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung bei parallel geschalteter Nebenmaschine am Anfang und Ende offen gelassen wird und von einer mit der Nebenmaschine synchronen und zur Leitung parallel gelegten Spannungsquelle an beliebiger Stelle eine Spannung der Leitung aufgedrückt wird, wobei die Einstellung an der Nebenmaschine so zu erfolgen hat, daß bei beliebiger aufgedrückter Spannung kein Strom von der fremden Stromquelle in die Leitung übergeht.2. Procedure for setting the auxiliary machine in the device according to claim ι, to compensate for the voltage proportional leakage currents of a line, characterized in that the line if the secondary machine is connected in parallel, it is left open at the beginning and end and from one with the secondary machine synchronous voltage source connected in parallel to the line at any point a voltage is imposed on the line, the setting on the auxiliary machine has to be done in such a way that no current from the external power source is fed into the line at any voltage applied transforms. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.1 sheet of drawings.